Время срабатывания и динамика электромагнитов постоянного тока

При включении обмотки электромагнита на постоянное напряжение

Рис 8.8

Для ненасыщенной магнитной системы .

Тогда . (8.8) Так как , то разделяя в уравнении (8.8) переменные и интегрируя левую и правую часть, получим ;

Разделив числитель и знаменатель дробного сомножителя в правой части на R, получим ,

где Т_н ─ постоянная времени обмотки до начала движения якоря ;

k_{зап = /─ коэффициент запаса по току электромагнита.}

Осциллограмма тока при включении электромагнита показана на рис 8.8. Например, для клапанных электромагнитов , где ─ удельная проводимость рассеяния между сердечником и ярмом, - длина сердечника.

Для нейтральных электромагнитов K_3ап=1.5…2, для поляризованных электромагнитов K_3ап=20…30.

Для приближенного определения времени движения используют статическую тяговую характеристику, считая на всем ходе якоря.

Здесь ─ тяговое, а ─ противодействующее усилие.

Тогда , где m – масса всей подвижной системы. Тогда время движения якоря , где соответственно начальное и конечное значение зазора электромагнита или реле.

Рис. 8.9

На рис 8.9. показаны тяговая F_м и противодействующая движению F_пр характеристики.

При сложном характере противодействующей характеристики F_пр величину (F_пр-F_м) можно усреднить в диапазоне .

, где Q – площадь между характеристиками F_м и F_пр. Тогда время срабатывания электромагнита определим как .